Différence entre le rayonnement alpha bêta et gamma
Share
Les rayonnements alpha, bêta et gamma sont trois types différents de rayonnement nucléaire. Ces trois types de rayonnement ont des propriétés différentes. Nous discutons ici de la différence entre les rayonnements alpha, bêta et gamma. Leurs propriétés fondamentales et leurs différences ont été examinées dans l’article intitulé «Quels sont les trois types de rayonnement nucléaire?.
Particules alpha bêta et gamma
- Rayonnement alpha se compose de particules alpha ou de noyaux d’hélium (
), c’est-à-dire qu’une particule de rayonnement alpha est constituée de deux protons et de deux neutrons liés ensemble.
), c’est-à-dire qu’une particule de rayonnement alpha est constituée de deux protons et de deux neutrons liés ensemble.
- Rayonnement bêta pourrait désigner soit beta moins rayonnement, où des électrons () sont émis ou beta plus rayonnement, où positrons (
) sont émis.
) sont émis.
- Rayonnement gamma fait référence au rayonnement d'une onde électromagnétique dans la gamme gamma. Il peut également être considéré comme un photon (
).
). 
Charge de rayonnement alpha bêta et gamma
- Les particules alpha ont une charge de (
) de ses deux protons, où 
. - Pour le rayonnement bêta, un électron a une charge de
. Un positron, étant l'antiparticule de l'électron, a une charge de 
. - Les photons qui portent le rayonnement gamma sont Non chargé.
) de ses deux protons, où 
.
. Un positron, étant l'antiparticule de l'électron, a une charge de 
.Masse des rayonnements alpha bêta et gamma
- Les particules alpha sont constituées de quatre nucléons. Par conséquent, ils ont une masse d'environ
, où 
. Ainsi, la masse d'une particule alpha est 6,64 × 10-27 kg = 3,73 GeV / c2. - Les électrons et les positrons, qui constituent les particules bêta, sont des antiparticules les uns des autres. Cela signifie qu'ils ont tous les deux la même masse. La masse d'un électron / positron est 5,49 × 10-4 u = 6,64 × 10-27 kg = 511 keV / c2.
- Les photons sont sans masse, donc transportent les rayons gamma pas de masse.
, où 
. Ainsi, la masse d'une particule alpha est 6,64 × 10-27 kg = 3,73 GeV / c2.Vitesse du rayonnement alpha bêta et gamma
- La désintégration alpha n’a lieu que lorsque des masses du noyau fille (
) et la particule alpha ensemble (
) est inférieure à la masse du noyau parent (
). La différence de masse (
) est donnée sous forme d'énergie cinétique à la fois à la particule alpha et au noyau fille. Pour conserver son élan, le noyau fille et la particule alpha doivent se déplacer dans des directions opposées. De plus, la particule alpha, beaucoup plus légère que le noyau typique de la fille, absorbe la plus grande partie de l’énergie cinétique (encore une fois, pour préserver l’élan). En règle générale, les particules alpha ont une vitesse d'environ 5% de la vitesse de la lumière (
, où 
vitesse de la lumière = 3 × 108 Mme-1. Pour une désintégration alpha donnée, l'énergie cinétique, et donc la vitesse de la particule alpha, prend une valeur spécifique qui peut être calculée à partir des différences de masse des noyaux et de la loi de conservation de la quantité de mouvement.. - Pour la désintégration bêta, il y a Trois produits qui partagent l'énergie cinétique disponible. Dans ce cas, l'énergie cinétique peut être partagée entre les particules de quelque manière que ce soit. En conséquence, les particules bêta peuvent prendre une intervalle des valeurs. En général, ils adoptent des valeurs allant jusqu'à
. - Le rayonnement gamma est constitué de photons. Ils voyagent à la vitesse de la lumière,
. Cependant, ils transportent des énergies spécifiques correspondant à la transition spécifique des niveaux d'énergie nucléaire à l'origine de leur émission..
) et la particule alpha ensemble (
) est inférieure à la masse du noyau parent (
). La différence de masse (
) est donnée sous forme d'énergie cinétique à la fois à la particule alpha et au noyau fille. Pour conserver son élan, le noyau fille et la particule alpha doivent se déplacer dans des directions opposées. De plus, la particule alpha, beaucoup plus légère que le noyau typique de la fille, absorbe la plus grande partie de l’énergie cinétique (encore une fois, pour préserver l’élan). En règle générale, les particules alpha ont une vitesse d'environ 5% de la vitesse de la lumière (
, où 
vitesse de la lumière = 3 × 108 Mme-1. Pour une désintégration alpha donnée, l'énergie cinétique, et donc la vitesse de la particule alpha, prend une valeur spécifique qui peut être calculée à partir des différences de masse des noyaux et de la loi de conservation de la quantité de mouvement..
.
. Cependant, ils transportent des énergies spécifiques correspondant à la transition spécifique des niveaux d'énergie nucléaire à l'origine de leur émission..Puissance ionisante des rayonnements alpha bêta et gamma
- Les particules alpha peuvent produire environ 1 000 000 paires d'ions par centimètre lorsqu’ils se déplacent dans l’air. C'est relativement élevé. En effet, ils ont une masse relativement importante et se déplacent lentement, ce qui leur permet d’interagir davantage avec les molécules d’air..
- Les particules bêta produisent environ 10 000 paires d'ions par centimètre dans l'air.
- Les rayons gamma (photons) peuvent produire environ dix paires d'ions par centimètre dans l'air.
Effet du champ magnétique sur les rayonnements alpha bêta et gamma
- Les particules alpha ont une charge. Ainsi, si un champ magnétique est appliqué perpendiculairement à son trajet, la particule alpha indique une certaine déviation.
- Les particules bêta ont également une charge. Comparée aux particules alpha, la charge des particules bêta est la moitié de celle d'une charge des particules alpha. D'autre part, les vitesses des particules bêta sont beaucoup plus grandes que celles des particules alpha. En conséquence, les particules bêta sont dévié plus fortement par des champs magnétiques appliqués perpendiculairement à leurs chemins. Lorsqu'elle est placée dans le même champ magnétique, une particule bêta moins se plie dans le sens opposé à celui d'une particule alpha, tandis qu'une particule bêta plus se plierait dans la même direction que la particule alpha..
- Les photons ne sont pas chargés et ils ne pas être dévié par champs magnétiques.
Extrait de la démonstration par Marie Curie du comportement de 3 types de rayonnement
Capacité à arrêter le rayonnement alpha bêta et gamma
- Les particules alpha sont fortement ionisantes. Alors, lorsqu'ils voyagent dans la matière, ils perdent leur énergie beaucoup plus rapidement. Par conséquent, ils peuvent être arrêtés facilement. Les particules alpha peuvent se déplacer de quelques centimètres dans l'air avant d'être arrêtées. Ils peuvent également être arrêtés par un morceau de papier épais. Ils ne peuvent pas non plus pénétrer à travers la peau humaine, ils ne sont donc pas aussi dangereux tant qu'ils restent en dehors de notre corps. Une fois qu’ils sont à l’intérieur du corps, ils peuvent causer beaucoup plus de dommages que les bêta et les gamma car ils ont une plus grande capacité à ioniser. (Dans un cas célèbre, Alexander Litvinenko, un ancien agent secret russe, aurait été délibérément empoisonné au polonium 210, un émetteur alpha. Il est également difficile de détecter les particules alpha, car elles ne peuvent pas quitter le corps une fois qu'elles sont à l'intérieur. Cependant, des traces de radiations alpha avaient été découvertes dans des toilettes publiques).
- Les particules bêta peuvent parcourir plusieurs mètres dans l'air, mais elles peuvent être arrêtées par une feuille d'aluminium de plusieurs millimètres d'épaisseur..
- Les photons gamma interagissent le moins avec la matière et sont par conséquent beaucoup plus difficiles à arrêter. Plusieurs centimètres de plomb ou quelques mètres de béton sont nécessaires pour réduire sensiblement l'intensité du rayonnement gamma.
Différence entre le rayonnement alpha bêta et gamma - Résumé
| Propriété | Rayonnement alpha | Rayonnement bêta | Rayonnement gamma |
| Nature de la particule | Un noyau d'hélium | Un électron / positron | Un photon |
| Charge |  |  | 0 |
| Masse |  |  | 0 |
| La vitesse | ~ 0.05c | jusqu'à 0.99c | c |
| Paires d'ions par cm d'air | ~ 1 000 000 | ~ 10 000 | ~ 10 |
| Interaction avec des champs magnétiques perpendiculaires | Une certaine déviation | Grande défleciton | Pas de déviation |
| Arreté par | Feuille de papier épais | Quelques mm de tôle d'aluminium | (dans une certaine mesure) quelques centimètres d'un bloc de plomb ou quelques mètres de béton épais |
